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  • [훔치고 싶은 문장]

    [훔치고 싶은 문장]

    내 방에서 당장 나가(권민지 지음, 찰리북) “곰오를 괴롭히는 상상을 할 때마다 곰오는 점점 커졌고, 난 점점 작아졌어. 이젠 어떡하면 좋을까? 어떻게 하면 곰오한테서 벗어날 수 있을까? 이젠 너와 함께하는 방법을 조금은 알 것 같아.” 미운 마음이 생길 때 읽으면 좋을 그림책. 누군가가 까닭 없이 미워지기 시작하면 자신이 지쳐 있는 상태라고 한다. 작가 역시 미움이 마음을 가득 채웠던 어느 날의 기억을 바탕으로 이야기를 만들어 냈다. 멋대로 생쥐의 방에 들어와 괴롭히는 곰오. 그런 곰오를 방에서 내보내고 싶은 생쥐. 미움을 이해하려 하고 사라져 달라 기도도 하지만 미움은 절대 순순히 물러나지 않는다. 생쥐는 결국 놀라운 결정을 내린다. 68쪽, 1만 6800원. 빛이 스미는 동안(김경순 지음, 문학수첩) “영가등의 밝은 보름달이 방안 가득 찼다. 옆으로 누워 그 빛을 바라보며 손에 잡히는 대로 진통제를 한 주먹 집어삼켰다. 오늘 새벽에는 그 빛을 품고 깊은 잠을 잤으면 좋겠다.” 서로 다른 색채로 반짝이는 아홉 가지 감정의 결을 그린 소설집. 관계의 균열, 일상의 위협, 사소한 흔들림이 켜켜이 쌓여 등장인물 주위를 에워싸지만 작가는 이를 단순한 고통의 나열로 두지 않는다. 대신 고통과 다정함, 빛과 어둠이라는 상반된 요소가 동시에 존재하는 장면을 세밀하게 붙잡아 우리가 쉽게 간과하는 내면의 결을 섬세하고도 정확한 언어로 드러낸다. 232쪽, 1만 4000원. 사막사랑 175(임지훈 글·사진, 눈빛) “사랑한다고 말하는 그 음성을 손가락으로 비벼 보면 다른 결이 만져질 때가 있다. 쫑긋거리던 귀가 사라지고 이제 그 목소리만 들린다.” 시와 사진이 서로를 비추며 독특한 감각의 층위를 만들어 내는 사진 시집. 책의 왼쪽은 시, 오른쪽은 사진이다. 휴대전화 사진+시로 구성된 ‘디카시’와 다른 점은 사진이 실제 카메라로 찍혔다는 것. 사진은 구체적이고 시각적인 매체다. 하지만 작가의 사진은 다큐멘터리적 사실성을 강조하기보다 시의 정서를 확장하거나 반향하는 방향으로 배치된다. 책은 사막·고요·사랑 등 3부로 나뉜 뒤 각각 결핍, 성찰, 충만이라는 정서적 곡선을 따라간다. 380쪽, 2만 2000원.
  • “여보, 노벨상 받았대!” 美과학자, 아내와 ‘최고의 삶’ 즐기다…경사

    “여보, 노벨상 받았대!” 美과학자, 아내와 ‘최고의 삶’ 즐기다…경사

    “당신 노벨상 받았대!” 지난 6일(현지시간) 2025년 노벨 생리의학상 공동수상자로 선정된 미국의 면역학자 프레드 램즈델(64)은 한동안 ‘연락 두절’ 상태였다. 노벨위원회와 그의 지인들이 애타게 연락을 시도하는 동안, 램즈델은 휴대전화를 비행기 모드로 둔 채 로키산맥 일대에서 ‘최고의 삶’을 즐기고 있었다. 자초지종은 이랬다. 노벨위원회가 노벨 생리의학상을 발표한 이날 오전, 램즈델은 아내 로라 오닐, 반려견 두 마리와 함께 로키산맥 일대에서 캠핑과 하이킹을 하고 있었다. 램즈델은 이날 오후 옐로스톤 국립공원 근처에 있는 미국 몬태나주의 한 캠핑장에 들렀다. 이때 통화 가능 지역으로 들어오면서 아내의 휴대전화에는 축하 메시지가 쏟아졌다. 문자를 본 아내는 충격과 기쁨에 비명을 질렀다. “당신, 노벨상 받았어!” 아내가 소리치자 깜짝 놀란 램즈델은 “아닌데, 안 받았는데”라고 대꾸했다. 램즈델은 언론을 통해 “아내가 소리를 질러서 근처에 곰이라도 나타난 줄 알았다”라고 당시를 회상했다. 아내가 “당신이 (노벨상) 받았다는 문자메시지가 200개 와 있다”고 하자 램즈델은 그제야 자신이 노벨상을 받았다는 사실을 깨달았다. 휴가중 ‘디지털 디톡스’…20시간만에 연결램즈델은 휴가기간에는 전화기를 꺼놓거나 비행기 모드로 해놓고 ‘디지털 디톡스’를 즐긴다. 때문에 수상을 전혀 예상하지 못했던 것이다. 그는 새벽 2시부터 노벨위원회 측에서 수상 소식을 알리려는 전화가 여러 차례 걸려 왔다는 것도 뒤늦게 알아차렸다. 앞서 그의 소속 기관인 샌프란시스코 소재 소노마 바이오테라퓨틱스의 공보담당자는 램즈델에게 아직 노벨상 소식을 전하지 못했다며 “그가 전기, 통신이 연결되지 않은 곳으로 하이킹을 떠나 최고의 삶을 즐기고 있다”고 기자들에게 설명해둔 상태였다. 램즈델은 남겨져 있던 전화번호로 연락을 시도했으나, 미국 시간으로는 낮이었던 당시 노벨위원회가 있는 스웨덴의 시간은 밤 11시여서 토마스 페를만 노벨 위원회 사무총장은 이미 잠자리에 든 상태였다. 결국 이들의 통화는 페를만 사무총장이 처음으로 연락을 시도한 지 20시간이 지난 후에야 연결됐다. 페를만 사무총장은 자신이 2016년 이 자리를 맡은 후 이번이 수상자에게 연락하는 데에 가장 어려움을 크게 겪었던 사례라고 전하기도 했다. 램즈델은 “노벨상을 받을 거라고는 전혀 예상하지 못했다. 생각해본 적도 없다”라며 “상을 받게 되어 감사하고 영광스럽다. 제 업적이 인정받아서 정말 기쁘고, 동료들과도 이 상을 공유할 수 있기를 기대하고 있다”고 소감을 밝혔다. 美·日 과학자 공동수상…‘말초 면역관용’ 연구 올해 노벨 생리의학상은 램즈델을 포함해 메리 E. 브렁코(64·미국), 사카구치 시몬(74·일본) 등 세 과학자가 공동 수상했다. 이들은 릴레이식으로 업적을 쌓아 인간 면역체계의 경비병 역할을 하는 ‘조절 T세포’의 비밀을 밝혀냈다. 1995년 사카구치는 정상 생쥐의 면역세포 중 일부가 다른 면역세포의 활동을 억제한다는 사실을 발견하고, 이를 ‘조절 T세포’라고 이름 붙였다. 이후 2001년 브렁코와 램즈델은 쥐 실험에서 특정 유전자(FOXP3)에 돌연변이가 있는 경우 조절 T세포가 정상적으로 만들어지지 않고 자가면역질환에 취약해진다는 사실을 발견했다. FOXP3 유전자가 자가면역질환 발병을 결정하는 스위치 역할을 한다는 걸 알아낸 것이다. 이 연구를 토대로 암과 자가면역질환의 치료법 개발이 촉진되고 있다. 장기이식 성공률을 높이는 데에도 이 연구가 활용될 수 있다. 한편 노벨위원회는 램즈델과 함께 상을 받은 브렁코와도 전화 연결을 시도했으나 한때 통화가 되지 않아 음성 메시지를 남겼다. 이후 브렁코는 스웨덴에서 온 번호가 전화기에 찍힌 것을 보고 스팸 전화라고 생각해 무시했다고 언론에 밝혔다.
  • 노벨생리의학상, 자가 면역질환 막는 ‘조절 T세포’ 발견자 품에

    노벨생리의학상, 자가 면역질환 막는 ‘조절 T세포’ 발견자 품에

    2025년 노벨 생리·의학상은 말초 면역 관용 현상을 연구한 미국과 일본 과학자 3명에게 돌아갔다. 스웨덴 카롤린스카연구소 노벨위원회는 6일(현지시간) 올해 노벨 생리·의학상 수상자로 메리 브런코(64) 미국 시스템 생물학 연구소 박사와 프레더릭 램스델(65) 소노마 바이오테라퓨틱스 박사, 시몬 사카구치(74) 일본 오사카대 교수가 선정됐다고 밝혔다. 노벨위원회는 “수상자 3인은 면역 체계가 자기 자신을 공격하지 않도록 조절되는 원리인 ‘말초 면역 관용’(peripheral immune tolerance)을 발견한 공로가 인정됐다”고 밝혔다. 한편, 사카구치 교수의 수상으로 일본 출신 노벨과학상 수상자는 모두 28명이 됐다. 면역 관용은 면역 반응을 끌어낼 수 있는 능력이 있는 물질이나 조직에 대한 면역계의 무반응 상태를 말한다. 특정 항원에 대해 사전에 노출됐을 때 유도되는 면역 관용은 외부에서 항원이 들어왔을 때 면역으로 제거되는 면역 반응과는 다르다. 면역 관용은 가슴샘과 골수인지, 다른 조직과 림프조직인지에 따라 중추 면역 관용, 말초 면역 관용으로 분류된다. 면역 관용 발생 메커니즘은 다르지만, 결과적으로 나타나는 효과는 유사하다. 우리 몸의 강력한 면역 체계는 잘 조절되지 않으면, 신체의 장기를 공격할 수 있다. 면역 관용은 바로 이런 문제를 해결해 정상적인 상태를 유지하게 해준다. 중추 관용은 자기와 비자기를 구별하고, 말초 관용은 다양한 환경 물질에 대한 면역계의 과민 반응을 예방한다. 특히 이번 수상자들이 발견한 말초 관용은 일상을 살아가는 데 매우 중요하다. 체내에 침투하려는 수많은 미생물이 모습은 모두 다르지만, 인간 세포와 유사하게 진화한 것들도 많다. 그래서 인체 면역 체계가 무엇을 공격하고 무엇을 보호해야 할지 판단하는 것은 중요하다. 이번 수상자들은 말초 면역 관용에 있어서 면역 체계의 경비원이라고 할 수 있는 ‘조절 T 세포’를 발견했다. 이전까지는 해로운 면역 세포들이 ‘가슴샘’(흉선·thymus)에 의해 제거되는 중추 면역 관용을 주로 생각했지만, 1995년 사카구치 교수는 면역 체계가 이보다 훨씬 복잡하다는 점을 규명했다. 그는 이전에 알려지지 않았던 새로운 종류의 면역 세포를 발견하고, 이것이 인체를 자가면역 질환으로부터 보호하는 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 2001년 메리 브런코 박사와 프레드릭 램스델 박사는 동물 실험을 통해 ‘Foxp3’라는 유전자에 돌연변이가 생긴 생쥐들이 자가면역 질환에 취약하다는 사실을 발견했다. 사람에게도 같은 유전자에 돌연변이가 생기면 ‘IPEX’라는 자가면역 질환이 발생한다는 것을 밝혀냈다. IPEX는 X-연관 열성 유전질환으로 주로 남자아이에게서 발생하는데 설사, 제1형 당뇨, 갑상선 질환, 아토피성 피부염 등 다양한 내분비, 소화기, 피부 질환이 발생한다. 이후 2003년 사카구치 박사는 Foxp3 유전자가 자신이 1995년 발견한 면역 세포 발달 조절에 핵심 역할을 한다는 점을 밝혀냈고, 조절 T세포라는 이름을 붙였다. 이 조절 T세포는 다른 면역 세포들을 감시하고 우리 면역 체계가 자기 조직을 해치지 않고 ‘관용’하도록 지켜주는 역할을 한다는 점을 규명했다. 램스델 박사와 사카구치 교수는 알렉산더 루덴스키 미국 메모리얼 슬론 케터링 암센터 박사와 함께 2017년에 ‘관절염 및 기타 자가면역 질환에서 해로운 면역 반응에 대응하는 조절 T 세포와 관련된 발견’ 공로로 ‘크라포르드 상’(The Crafoord Prize)을 수상하기도 했다. 크라포르드 상은 인공신장의 발명가로 유명한 스웨덴 홀게르 크라포르드가 1980년 개인재산을 털어 기부금으로 운영되는 상으로 ‘노벨상 외전’으로 불리기도 한다. 실제로 노벨과학상을 주관하는 스웨덴 왕립 과학원에서 주관하며 노벨과학상의 수상 영역 바깥에 놓여있는 수학, 지구과학, 생태학, 진화학, 천문학 등 기초 과학 분야들에 중요한 연구 업적을 남긴 사람들에게 수여하고 있다. 노벨 위원회는 “이들이 발견한 말초 면역 관용 현상은 우리 인체의 면역 체계가 어떻게 기능하는지, 그리고 많은 사람이 심각한 자가면역 질환에 걸리지 않는 이유를 이해하는 데 결정적 역할을 했다”며 “이 연구 결과는 암과 자가면역 질환을 치료하기 위한 의학 기술 개발은 물론 장기 이식의 성공률을 높이는 데도 이바지할 것으로 기대되며 실제로 다양한 치료의 임상 시험 단계에 있다”고 설명했다. 이번 노벨 생리의학상 수상자들은 1100만 스웨덴크로나(16억 5440만 원)를 3분의1 씩 나눠 갖게 된다. 노벨재단은 7일 물리학상, 9일 화학상 수상자를 발표할 예정이다.
  • 눈에 좋다는 ‘이 영양성분’, 암세포 성장 막는 효과 발견됐다

    눈에 좋다는 ‘이 영양성분’, 암세포 성장 막는 효과 발견됐다

    흔히 눈 건강에 좋은 것으로 알려져 눈 건강 영양제 성분으로 널리 쓰이는 제아잔틴이 면역 체계를 강화해 암세포 증식을 막는 효과가 있는 것으로 밝혀졌다. 시카고 대학교 연구진은 셀 리포트 메디신에 지난달 게재한 논문에서 제아잔틴이 생쥐 실험에서 이른바 ‘킬러 T세포’로 알려진 CD8+ T세포의 종양 세포 공격 및 파괴 능력을 강화한다고 밝혔다. CD8+ T세포란? 우리 몸의 면역 시스템에서 암세포를 직접 찾아내고 파괴하는 ‘킬러 T세포’ 역할을 하는 중요한 면역 세포다. 제아잔틴이란? 제아잔틴은 식물성 영양소이자 카로티노이드계 색소의 일종으로, 옥수수나 케일, 시금치 같은 녹색 잎채소와 달걀 노른자 등에서 흔히 발견된다. 기존에 알려진 제아잔틴의 효능은? 제아잔틴은 주로 눈 건강을 보호하는 역할을 하는 것으로 알려져 있었다. 특히 망막에서 청색광을 걸러내고 항산화 기능을 하는 것으로 알려졌다. 실험으로 밝혀진 것은? 흑색종(피부암) 종양이 있는 생쥐에게 제아잔틴을 매일 경구 투여했을 때 투여하지 않은 생쥐에 비해 종양 성장이 둔화됐다. 결장암에도 비슷한 효과가 나타났다. 제아잔틴의 T세포 강화 작용 과정은? CD8+ T세포가 암세포를 더 잘 공격하도록 훈련시킨 결과였다. 제아잔틴은 CD8+ T세포 표면의 T세포 수용체(TCR) 자극을 촉진했다. TCR은 T세포 표면에서 ‘안테나’ 또는 ‘스위치’ 역할을 하는데, T세포가 암세포를 인식하면 TCR 복합체가 형성되고, 이것이 T세포에게 암세포를 공격하라는 신호를 보내 T세포는 면역물질(사이토카인)을 생성한다. 제아잔틴은 TCR 복합체와 상호작용해 T세포가 암세포를 인식했을 때 ‘공격 신호’를 빠르고 강력하게 보내도록 도왔다. 이번 연구의 의미: 항암 치료와의 시너지 효과 제아잔틴의 이러한 작용을 발견한 것이 의미 있는 이유는 현재 가장 각광받는 면역항암 치료의 효과를 극대화할 잠재력을 지니고 있기 때문이다. 한편 제아잔틴과 함께 대표적인 눈 건강 영양제로 꼽히는 루테인의 경우엔 이러한 작용이 나타나지 않았다. 따라서 제아잔틴의 암세포 관련 효능은 카로티노이드의 일반적인 항산화 성질보다는 제아잔틴 고유의 분자 구조에 기인하는 것으로 연구진은 추측했다. 연구진이 구조적으로 유사한 여러 화합물을 시험한 결과 제아잔틴 외에 해조류에서 추출한 또다른 카로티노이드인 푸코잔틴만이 T세포 활성을 유의미하게 증가시키는 것으로 나타났다. 연구의 한계점 다만 아직 사람을 대상으로 한 실험이 아니기 때문에 임상 적용은 더 많은 연구와 시험이 필요하다. 또 이번 생쥐 실험에서 투여된 제아잔틴의 양은 사람의 보통 복용량(2~10㎎)보다 훨씬 높은 체중 1㎏당 500㎎이었다. 따라서 일반적인 식단 섭취량이나 영양제 복용량이 사람에게 비슷한 효과를 나타낼지는 미지수다.
  • 세포공장의 배신?…미토콘드리아가 노화 촉진한다 [사이언스 브런치]

    세포공장의 배신?…미토콘드리아가 노화 촉진한다 [사이언스 브런치]

    ‘세포 공장’으로 알려진 세포 소기관인 미토콘드리아가 오염된 DNA를 배출하면서 노화가 촉진된다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 독일 막스 플랑크 노화 생물학 연구소, 프라이부르크대 의대 외과 병리학 연구소, 쾰른대, 스웨덴 예테보리대 생물의학 연구소, 카롤린스카 연구소 의생명화학, 생물물리학과, 영국 케임브리지대 미토콘드리아 생물학 연구실 공동 연구팀은 생쥐 실험을 통해 미토콘드리아가 유해 성분으로 오염된 DNA를 배출함으로써 염증과 노화를 촉진할 수 있다고 3일 밝혔다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘네이처’ 9월 25일 자에 실렸다. 학창 시절 생물 시간에 배운 것처럼 미토콘드리아는 자체적으로 유전체를 가진 에너지 생성 소기관이다. 미토콘드리아 DNA(mtDNA)가 손상되거나 파괴되면 이를 세포질로 배출한다. 미토콘드리아가 외부 스트레스를 받거나 특정 약물에 의해 핵산 불균형이 발생하면 mtDNA 오염물질을 배출하거나 염증 반응을 유발하는 것으로 알려졌다. 연구팀은 나이가 들면 MGME1이라는 효소가 결핍돼 신장에 염증이 발생하도록 유전자 변형을 한 생쥐로 실험했다. 그 결과, 신장염에 걸린 늙은 생쥐의 세포에서 mtDNA 가닥에 DNA를 손상할 수 있는 특정 유형의 핵산이 과도하게 포함된 것을 발견했다. 이런 과잉은 미토콘드리아가 비정상적인 유전자 조각을 세포질로 배출하도록 하고, 세포질에서 자유롭게 떠다니면서 노화와 관련된 핵심 염증 경로를 활성화한다는 사실을 확인했다. 이를 통해 MGME1이 결핍된 상황에서 방출된 mtDNA 조각은 노화와 관련된 이 염증의 주요 원인이라는 점을 보여준다. 미토콘드리아가 mtDNA를 배출하는 원인은 명확하지 않았지만, 유전자조작 생쥐의 신장 세포를 자세히 관찰한 결과, 세포에는 dNTP라고 불리는 DNA 구성 요소의 양이 상대적으로 적은 것으로 확인됐다. 이는 mtDNA가 자기 복제를 하는 동안 비정상적으로 많은 양의 RNA 구성요소인 rNMP를 통합하게 했다. 잘못된 구성 요소가 과잉 공급되면서 DNA 복제가 방해되고, MGME1 결핍은 이런 과정을 더욱 악화한다고 연구팀은 설명했다. 연구를 이끈 토마스 랑거 막스 플랑크 노화 생물학 연구소 교수는 “이번 연구는 노화 촉진의 새로운 원인으로 미토콘드리아의 mtDNA 세포질 배출이라는 사실을 실험적으로 확인했다는 점에 의미가 크다”며 “이번에 밝혀낸 폐기된 mtDNA가 세포 노화와 염증에 이바지하는 메커니즘이 노화 과정의 자연스러운 현상인지 특정 조건에서 발생하는지 추가로 확인할 예정”이라고 말했다.
  • 피부 세포 떼어내 난자 만드는 데 성공했다 [달콤한 사이언스]

    피부 세포 떼어내 난자 만드는 데 성공했다 [달콤한 사이언스]

    세계보건기구(WHO)가 2023년 발표한 보고서에 따르면, 전 세계 성인 인구의 약 17.5%가 불임 또는 난임을 경험하며, 이는 6명 중 1명꼴이다. 불임은 수정란을 만들기 위해 필요한 생식 세포인 난자와 정자 중 하나의 기능 장애나 부재로 인해 발생한다. 일부 경우는 시험관 수정으로 불리는 체외수정(IVF)이 효과적이지 않을 수 있다. 그래서, 다양한 연구가 이뤄지고 있다. 이런 상황에서 미국 오리건 보건·과학대 배아 세포·유전자 치료 센터, 산부인과, 한국 차의과대학 차 종합연구원, 중국 안후이 의과대 제1 부속병원 공동 연구팀은 인간 피부 세포를 이용해 수정할 수 있는 난자를 만들 수 있다고 밝혔다. 임상 시험이 필요하지만, 일단 세포 재프로그래밍 기술을 활용해 불임을 해결하기 위한 실행 가능한 방법을 확보한 것이라고 연구팀은 설명했다. 이 연구 결과는 기초 과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 10월 1일 자에 실렸다. 체외수정(IVF)에 실패한 사람들을 위해 환자의 피부 세포 같은 체세포 중 하나에서 핵을 떼어 낸 뒤, 핵이 제거된 공여 난자 세포가 이식해 기능적인 난자로 분화할 수 있게 한 체세포 핵 이식법이 개발됐다. 표준 생식 세포는 일반적인 염색체 수의 절반(23개)을 가지지만, 체세포 핵 이식으로 생성된 세포는 염색체 46개를 포함한다. 이 때문에 추가된 염색체를 제거하는 방법을 개발해 생쥐 실험에서는 성공했지만, 인간 세포에서는 입증되지는 않았다. 연구팀은 체세포인 피부 세포의 핵을 제거하고 핵이 제거된 공여 난자에 이를 삽입했다. 연구팀은 자연적 세포 분열을 모사한 다음 염색체 한 세트(23개)를 해소하는 과정을 유도하는 데 성공했다. ‘미토마이오시스’라고 이름 붙인 이 과정을 이용해 연구팀은 82개의 기능적 난자를 만들었고, 실험실에서 수정하는 데 성공했다. 이렇게 만든 수정란 중 9% 정도는 수정 후 6일째 배아 발달의 포배 단계까지 진행했다. 그러나, 어떤 포배도 배양되지 않았는데, 이는 보통 IVF 시술에서 자궁으로 이식되는 시점과 일치한다. 연구를 이끈 파울라 아마토 오리건 보건·과학대 교수는 “이번 연구는 인간 세포에서 잠재적으로 실현할 수 있음을 보여주는 만큼 해당 기술을 실제 적용할 수 있게 하기 위한 추가 연구가 필요하다”고 말했다.
  • 뇌 면역 반응 조절 핵심 유전자 찾아[과학계는 지금]

    카이스트 생명과학과, 기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단 공동 연구팀은 뇌 속 별아교세포 발달 과정에서 특정 유전자가 성인기 뇌 면역 반응 조절에 핵심적인 역할을 한다고 24일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 9월 22일자에 실렸다. 연구팀은 ‘3차원 후성유전체 분석 기술’을 이용해 생쥐의 뇌 속 별아교세포 발달 과정에서 전사체, 염색질 접근성, 3차원 게놈 상호작용을 살펴봤다. 특히 뇌와 척수에 있는 별아교세포의 발달 시기별 유전자 조절 프로그램을 정밀 관찰했다. 그 결과, 별아교세포 성장 과정에서 중요한 유전자 조절 단백질 55개를 찾아냈다. 그중 ‘NR3C1’이라는 유전자가 뇌 발달에 가장 중요하고, 장기적 면역 반응 억제의 핵심 조절자라는 사실을 밝혀냈다. 특히 성인이 된 뒤 뇌에 자가면역성 질환이 나타날 경우 NR3C1이 없으면 과도한 뇌 염증 반응을 일으키고 질병을 악화시키는 것이 관찰됐다. 이번 연구 결과는 알츠하이머나 다발성경화증 같은 다양한 뇌 면역 질환의 원인을 규명하고 치료 전략을 마련하는 데 도움을 줄 것으로 전망된다.
  • “지나친 저염·저단백 식단, 신장 회복 방해할 수도”

    “지나친 저염·저단백 식단, 신장 회복 방해할 수도”

    신장 기능이 떨어진 사람이 지나치게 염분 섭취를 억제하면 오히려 회복에 방해가 될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 23일 삼성서울병원은 신장내과 장혜련·전준석·이경호 교수 연구팀이 최근 허혈성 급성 신장 손상 후 회복기의 식이 조절과 회복 연관성에 관한 논문을 학술지 ‘세포 및 발달 생물학 프런티어스’에 발표했다고 밝혔다. 연구팀은 신장이 손상된 생쥐를 이용해 고염식과 저염식, 고단백식과 저단백식, 고지방식과 저지방식 등 다양한 조합의 식이가 회복에 주는 영향을 비교·분석했다. 연구 결과, 회복기 지속적인 저염 식이는 염증성 변화를 유도하고 신장의 섬유화를 촉진하는 것으로 나타났다. TGF-β와 같은 신호 물질이 과활성화돼 신장 회복이 더뎌질 수밖에 없는 환경이 조성됐다는 것이다. 저지방·저단백 식이도 염분 섭취와 무관하게 염증 반응을 유도하고 치유를 저해했다. 고염식도 신장 회복에 악영향을 줬다. 연구팀은 “만성 신장질환 환자에게는 저염 및 저단백 식단이 종종 권장되지만, 이런 식단은 염증 반응을 유발하고 신장 섬유화를 촉진해 허혈성 급성 신장손상의 회복을 저해할 수 있다”고 설명했다.
  • “트럼프, 뉴 매카시즘”… 언론 검열에 맞서는 美토크쇼 진행자들

    “트럼프, 뉴 매카시즘”… 언론 검열에 맞서는 美토크쇼 진행자들

    미국의 우파 활동가 찰리 커크의 총격 암살을 계기로 도널드 트럼프 행정부가 언론 옥죄기 수위를 한껏 높이자, 미국의 방송 진행자, 코미디언들이 일제히 비판 대열에 가세했다. 커크 피살과 마가(MAGA·미국을 다시 위대하게) 관련 발언으로 방송이 무기한 중단된 ABC 토크쇼 진행자 지미 키멀을 향해 방송계가 응원의 목소리를 낸 가운데 트럼프 행정부의 조치가 새로운 형태의 ‘매카시즘’(공산주의자 색출 열풍)이라는 지적마저 나왔다. 20일(현지시간) 미 언론 보도에 따르면 CBS 간판 토크쇼 ‘더 레이트 쇼 위드 스티븐 콜베어’의 진행자 스티븐 콜베어는 지난 18일 방송 오프닝에서 “오늘밤은 우리 모두가 지미 키멀”이라며 ABC의 방송 중단 결정을 “노골적인 검열”이라고 비판했다. 그는 트럼프 행정부를 겨냥해 “독재자에겐 1인치만 내줄 수 없다. ABC가 ‘꼬마 생쥐에게 과자를 주지 마세요’ 동화책을 읽지 않은 것”이라고 했다. 동화는 꼬마 생쥐의 요구에 쿠키를 꺼내준 아이가 결국 생쥐의 선 넘는 요구를 모조리 들어준다는 내용이다. 이 프로그램의 전 사회자인 ‘토크쇼의 전설’ 데이비드 레터맨도 같은 날 “백악관 집무실의 범죄자 정부에 아부하고 싶다고, 혹은 그 정부가 무섭다고 해서 누구를 해고하고 다닐 순 없다”고 일침을 놨다. 키멀의 경쟁 프로였던 NBC 토크쇼 ‘투나잇 쇼’의 진행자 지미 팰런은 “무슨 일이 일어나는지 제대로 아는 사람은 없다. 그(지미 키멀)가 돌아오길 바란다”고 했다. 스탠드업 코미디언 겸 팟캐스터인 마크 마론은 “진정한 자유, 헌법, 언론 자유에 대한 우려나 믿음이 있다면, 바로 지금이 그 순간”이라고 했다. USA투데이는 “찰리 커크 암살 이후 관련 언급으로 조사받거나 직위 해제된 교수, 언론인, 변호사, 기자, 민간 기업 직원 등은 확인된 숫자만 100명이 넘는다”고 전했다. 그럼에도 트럼프 행정부는 뉴욕타임스(NYT) 상대 150억 달러(약 20조 9000억원) 규모 명예훼손 소송, ABC 방송허가 철회 위협 등을 이어가고 있다. 여기에 미 전쟁부(옛 국방부)는 19일 “사전 승인을 받은 내용만 취재하겠다”는 서약서를 출입기자들에게 요구하겠다는 보도 지침을 통보했다. 영국 일간 파이낸셜타임스(FT)는 18일 ‘미국이 뉴 매카시즘 시대로 접어드는가’ 제하 기사에서 “커크 사건이 트럼프 행정부의 좌파 척결 움직임에 속도를 붙이는 계기가 됐다”고 지적했다.
  • “부러진 뼈 3분만에 붙었다…혁신적 뼈 접착제 개발” 中연구팀 발표

    “부러진 뼈 3분만에 붙었다…혁신적 뼈 접착제 개발” 中연구팀 발표

    중국에서 부러진 뼛조각을 단 3분 만에 붙일 수 있는 의료용 뼈 접착제를 개발했다고 지난 12일 중국 공산당 기관지 광명일보, 관영 중국중앙(CC)TV 등이 전했다. 보도에 따르면 저장대 의대 부속 샤오이푸 병원 연구팀은 독자적으로 개발한 뼈 접착제가 인체 혈액 환경에서 즉각적이고 강력한 접착력을 발휘해 분쇄 골절 접착 치료 다기관, 무작위 대조 임상 연구에 성공적으로 등록됐다고 밝혔다. ‘본(bone·뼈)-02’라고 이름 지어진 뼈 접착제는 굴이 수중 다리에 단단히 매달려 있는 것에서 착안했다. 인체 내 습한 환경에서 유사한 원리로 작용하는 뼈 접착제를 개발한다는 아이디어였다. 2016년 처음 떠올린 아이디어로 이후 연구를 이끌어온 판슌우 교수는 “골절 치료에서의 전통적인 금속 고정 방식은 해부학적으로 완벽한 뼈 맞춤이 어렵고, 작은 뼛조각을 고정하는 과정에 시간과 노력이 많이 들 뿐 아니라 밀착해서 이어 붙이기 힘들었다”며 “또 이 과정에서 뼛조각이 유실되거나 흡수돼 골량이 회복 불가능하게 줄어들고, 결국 환자 삶의 질에 악영향을 미쳤다”고 지적했다. 연구팀은 50회 이상의 제형 변경, 수백회의 테스트, 그리고 생쥐·토끼·개 등에 대한 동물 실험을 거쳐 소재의 생체 독성, 혈액 환경 내 접착성, 수술 현장 적용 편의성 등의 난제를 모두 극복했다. 실험 결과 본-02의 최대 접착 인장력은 약 200kg 이상으로, 기존에 활용되고 있는 금속 고정장치를 대체할 수 있는 잠재력을 보였다고 연구팀은 자평했다. 이 접착제는 혈액이 풍부한 환경에서 2~3분 안에 정밀한 고정을 달성할 수 있다고 덧붙였다. 또 본-02를 이용하면 금속 이물 반응과 감염 위험을 크게 줄이고 수술 효율을 향상해 수술 중 외상도 최소화할 수 있을 것으로 전망된다고 설명했다. 아울러 뼈가 치유되는 과정에서 체내에 자연적으로 흡수돼 금속 고정장치 제거를 위한 재수술도 필요 없다고 부연했다.
  • 美 연구팀 “담배 속 화학물질, 췌장암 위험 높인다”

    美 연구팀 “담배 속 화학물질, 췌장암 위험 높인다”

    담배 연기 속 화학물질이 몸 안의 면역세포와 결합해 췌장암 위험을 높이고 증세를 악화시키는 것으로 나타났다. 미국 미시간대 로겔 암센터 티머시 프랭클 교수팀은 5일 미국암연구학회(AACR) 학술지 캔서 디스커버리(Cancer Discovery)에서 담배 속 화학물질 같은 환경 독소가 체내 특정 면역세포와 결합해 ‘인터류킨-22’(IL22) 분비를 증가시키고 췌장암 모델 생쥐의 종양을 더 공격적으로 성장시키는 것으로 나타났다고 밝혔다. 프랭클 교수는 “환경 독소에 노출된 생쥐에게서 종양이 훨씬 더 크게 자라고 몸 전체로 전이되는 극적인 변화가 나타났다”며 “이는 왜 흡연자가 췌장암에 걸릴 확률이 더 높고 비흡연자보다 예후가 더 나쁜지를 설명해준다”고 말했다. 흡연은 대표적 악성 종양인 췌장암의 위험 요인으로 잘 알려져 있다. 흡연은 치료 결과에도 영향을 줘, 췌장암 환자 중 흡연자는 비흡연자보다 흡연량에 비례해 전체 사망 위험이 더 커진다. 연구팀은 췌장암 모델 생쥐를 담배 연기에 포함된 다이옥신계 물질(TCDD)에 노출해 종양의 변화를 확인하고, 몸속에서 일어나는 독소와 특정 면역세포의 결합, 면역 억제 작용 등을 단계별로 조사했다. 췌장암 모델 생쥐에게 담배와 다른 환경 독소에서 발견되는 TCDD를 투여하자 종양이 훨씬 더 커지고 몸 전체로 전이되는 변화가 일어났다. 프랭클 교수는 “췌장암 가족력이 있거나 췌장에 다른 염증성 질환이 있는 사람은 반드시 흡연을 피해야 한다”고 했다.
  • 치매 조기 발견, ‘이 부위’ 들여다보세요…20년 먼저 알 수 있다

    치매 조기 발견, ‘이 부위’ 들여다보세요…20년 먼저 알 수 있다

    망막 혈관 변화를 통해 알츠하이머병 위험을 조기 예측할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 바이오메디컬 연구기관 잭슨 연구소 연구팀이 알츠하이머병을 일으키는 ‘MTHFR677C>T’ 유전자 변이를 가진 생쥐의 망막을 관찰한 결과, 망막 혈관이 비정상적으로 비틀리거나 좁아져 있었다. MTHFR677C>T 유전자는 뇌혈관 기능 저하, 인지 장애와 연관돼 있으며 전체 치매 환자의 70%를 차지하는 알츠하이머병 위험을 높이는 것으로 알려져 있다. 해당 연구 결과는 지난달 국제학술지 ‘알츠하이머와 치매(Alzheimer’s & Dementia)’에 게재됐다. MTHFR677C>T 유전자를 지닌 생쥐는 생후 6개월 무렵부터 망막 혈관 비틀림(Tortuosity)이 발생했고 혈류량도 감소했다. 망막의 구불거리는 혈관은 산소와 영양 공급을 저해하는데, 이런 혈류 장애는 치매 발병 전 먼저 관찰되는 특징 중 하나다. 실제로 망막은 중추신경계의 일부로 뇌와 같은 조직을 공유한다. 연구팀은 안과 검진에서 혈관이 구불구불하거나 혈관 수가 줄어드는 것이 확인될 경우, 뇌에서도 같은 일이 일어나고 있다는 신호일 수 있다고 설명했다. 생쥐의 망막 혈관에서 비틀림 등 이상 현상이 나타나기 시작한 것은 생후 6개월부터다. 이는 사람으로 치면 40~50대에 해당한다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 치매는 일반적으로 65세 이상에서 발생한다. 즉 망막 혈관 변화를 관찰한다면 치매 징후를 기존보다 약 20년 이르게 포착할 수 있는 것이다. 연구를 이끈 알레이나 리건 박사는 “50세 이상 대부분은 안경 처방이나 시력 점검을 위해 매년 안과 검진을 받는다”며 “그때 망막 혈관의 변화를 포착한다면 치매 예방의 ‘골든 타임’을 잡을 수 있을 것”이라고 말했다. 연구팀은 인간에게도 같은 현상이 나타나는지 확인하기 위해 추가 연구를 진행할 예정이다.
  • 우울증 환자들 쉽게 좌절감에 빠지는 이유, 알고 보니… [사이언스 브런치]

    우울증 환자들 쉽게 좌절감에 빠지는 이유, 알고 보니… [사이언스 브런치]

    우울증은 누구나 한 번쯤 걸릴 수 있지만, 결코 쉽게 생각하고 넘어가서는 안 될 질환이다. 우울증을 앓고 있는 사람들은 “왜 나한테 안 좋은 일만 일어날까”라고 생각하는 경우가 많다. 뇌신경 과학자들이 실제로 우울증 환자들에게만 안 좋은 일이 일어나는 이유를 동물 실험으로 밝혀냈다. 캐나다 브리티시 컬럼비아대 의대, 심리학과 연구팀은 우울증은 불쾌한 상황이나 사건을 피하는 법을 학습하는 것을 어렵게 만든다고 밝혔다. 우울 증상이 다양하고 심한 사람일수록, 안 좋은 일을 능동적으로 회피하는 법을 학습하기가 쉽지 않다는 말이다. 이 연구 결과는 신경학 분야 국제 학술지 ‘신경과학 저널’ 9월 2일 자에 실렸다. 우울증은 사람들이 보상을 추구하는 방식에 변화를 일으킨다는 사실은 잘 알려져 있다. 그렇지만, 보상이 없고 불쾌한 사건을 피하는 방법을 학습하는 데는 어떤 영향을 미치는지에 관한 연구는 많지 않다. 이에 연구팀은 생쥐를 이용해 우울증이 문제 상황을 회피하는 데 어떤 영향을 미치는지 실험했다. 연구팀은 생쥐 465마리에게 경도부터 중증 우울증을 일으킨 뒤, 신경을 거스르게 하는 소리(혐오 청각 신호)를 들려주는 동시에 이를 피할 수 있는 방법을 학습시켰다. 앞으로 들려주는 소리를 미리 알려주는 시각 신호(사진, 그림 등 이미지)를 보여주고 소리가 들리지 않는 곳으로 피할 수 있게 한 것이다. 연구 결과, 우울 증상이 심한 생쥐들은 경도 우울증을 앓는 생쥐보다 혐오 청각 신호를 회피하는 방법을 배우는 데 어려움을 겪는다는 사실을 발견했다. 중증 우울증 생쥐는 과제 학습 시간은 더 걸리지만, 일단 학습하고 나면 회피 능력은 경도 우울증 생쥐나 일반 생쥐와 비슷한 것으로 나타났다. 연구팀에 따르면 우울증은 뇌의 보상 시스템에 영향을 미치고, 이에 따라 학습 의지가 저하됨에 따라 학습 능력도 떨어지는 것으로 봤다. 연구를 이끈 레베카 토드 교수(인지 신경과학)는 “우울증 환자는 문제 상황에 맞닥뜨렸을 때 다양한 측면을 고려하지 않고 결론 내릴 가능성이 크다는 점을 이번 연구는 보여준다”며 “우울증 메커니즘을 더 잘 이해할 수 있게 해줄 뿐만 아니라 학습 능력 향상을 통해 우울증 완화 가능성도 엿볼 수 있다”고 말했다.
  • 뜨거운 온천에서 사는 고세균, 항생제 내성균 잡는다 [달콤한 사이언스]

    뜨거운 온천에서 사는 고세균, 항생제 내성균 잡는다 [달콤한 사이언스]

    고(古)세균(Archaea)은 세포핵이 없는 단세포 생물로 원핵생물의 한 부류이지만, 세균과 다르다. 독특한 것은 세균을 비롯한 생물종이 살기 힘든 곳에서도 번식한다는 점이다. 고세균은 서식지나 특징에 따라 구분하는데 메탄생성균, 극호염성균, 호열성균, 초고온성균으로 분류된다. 이렇게 뜨거운 온천이나 소금 평원 같은 극한 환경에서도 번성하는 고세균은 다양한 환경에서 세균(bacterium)과 함께 번식한다. 최근 이들 고세균이 항생제 내성을 가진 세균을 사멸시키는 성분을 발견해 주목받고 있다는 연구 결과가 2편의 논문으로 발표돼 눈길을 끈다. 우선 미국 펜실베이니아대 의대 중개의학 및 치료 연구소, 생물공학·화학·생분자공학과, 화학과, 전산과학과 공동 연구팀은 고세균 233종의 전체 아미노산 서열을 분석한 결과, 큰 단백질이 분해될 때 생성되는 단백질 조각인 암호회된 펩타이드 1만 2600개 이상을 발견했다고 23일 밝혔다. 이는 고세균이 세균과 번식 경쟁하는 과정에서 항생 물질을 생성했을 가능성을 보여준다고 연구팀은 설명했다. 이 연구는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 미생물학’ 8월 12일 자에 실렸다. 연구팀은 인공지능 알고리즘을 이용해 고세균 전체 단백질의 완전한 아미노산 서열인 프로테옴을 분석했다. 그 결과, 항균 특성을 가진 암호화된 펩타이드를 찾아냈고, 여기에는 항균 활성이 있다는 사실을 확인했다. 이를 기반으로 펩타이드 80종을 합성해 시험관 실험한 결과, 황색포도상구균, 폐렴간균 같은 각종 질병을 일으키는 병원균에 대해 항균 효과가 있다는 것을 발견했다. 연구팀은 합성 펩타이드 대부분은 세균 내부의 세포질 막을 탈분극시켜 세균을 사멸시킨다고 설명했다. 이는 기존 항균 물질이 세균의 세포 외막에 구멍을 뚫어 파괴하는 방식과 차이를 보였다. 연구팀은 생쥐를 대상으로 실험했는데 ‘아케아신-73’이라는 펩타이드가 치명적인 상처 감염 세균의 양을 ‘최후의 항생제’라고 불리는 폴리믹신 B만큼이나 감소시킨다는 사실도 확인했다. 한편, 영국 런던 의학 연구위원회, 임페리얼 칼리지 런던(ICL) 의대 감염학과, 임상과학 연구소, 박테리아 저항 생물학 연구센터, 옥스퍼드대 생화학과, 케임브리지대 유전학과 공동 연구팀도 고세균에서 항균 물질을 발견했다는 연구 결과를 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 8월 14일 자에 발표했다. 연구팀은 3700종 이상의 고세균 중에서 5% 정도가 세균을 공격할 수 있는 가수분해효소인 펩티도글리칸 분해 효소를 가진 것으로 확인했다. 단백질 구조 분석을 통해 일부 고세균은 이 단백질을 세균에 전달하기 위한 ‘주사기 모양의 분자 주입기’를 갖고 있다는 것을 발견했다. 연구팀은 실험실 연구에서 고세균이 세균과 접촉했을 때 가수분해효소를 분비해 세균의 펩티도글리칸을 파괴해 세균을 사멸했다. 두 연구팀은 “수백 종의 고세균이 독특한 화학적 방어 메커니즘을 진화시켰을 가능성이 있다”며 “그중 일부는 사람을 병들게 하거나 기존 항생제에 내성을 가진 세균을 사멸시키는 역할을 하는 것으로 보이며, 아직 치료제로 쓸 수 있는 상태는 아니지만 분명히 관련 물질이나 메커니즘을 이용해 항생제 후보물질을 만들 수 있을 것”이라고 말했다.
  • 녹차 한 잔에 숨은 힘… 뇌 속 불필요한 단백질까지 청소해 치매 막을 수도

    녹차 한 잔에 숨은 힘… 뇌 속 불필요한 단백질까지 청소해 치매 막을 수도

    │UC어바인 연구진, 니코틴아미드·EGCG가 뇌세포 에너지 대사·단백질 제거 기능 개선│자가포식 되살려 아밀로이드 축적 줄여…“비약물 치료 새 가능성” 녹차와 같이 인기 있는 뜨거운 음료 속 천연 성분이 노화한 뇌세포의 ‘자가포식’ 기능을 회복시켜 알츠하이머 예방에 도움을 줄 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 자가포식은 세포가 불필요한 단백질이나 손상된 성분을 스스로 분해·제거하는 일종의 청소 시스템으로 뇌 건강 유지에 핵심 역할을 한다. 20일(현지시간) 미국 심리학·신경과학 전문 매체 사이포스트(PsyPost)는 캘리포니아대 어바인 캠퍼스(UC어바인) 연구진의 최신 논문을 보도했다. UC어바인 연구진은 국제학술지 저로사이언스(GeroScience) 8월 6일 자 논문에서 비타민 B3 유도체인 니코틴아미드(nicotinamide)와 녹차 속 항산화 물질 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)가 뇌세포의 에너지 대사와 단백질 제거 기능을 동시에 개선하는 효과를 보였다고 밝혔다. 연구 배경: 뇌세포 에너지 고갈과 알츠하이머 진행연구진은 알츠하이머병의 대표적 병리 현상인 아밀로이드 베타 단백질의 비정상적 축적보다 노화 과정에서 일어나는 에너지 대사 저하와 자가포식 기능 약화에 주목했다. 특히 세포 내 에너지 분자인 구아노신 삼인산(GTP) 감소가 핵심 원인이라는 점을 강조했다. GTP는 세포 내 미토콘드리아에서 생성되며 자가포식 과정을 유지하는 데 필요한 연료다. 연구진은 노화한 신경세포에서 GTP가 줄어들면 손상된 단백질이 축적하고 세포 기능 저하가 가속화된다고 설명했다. 실험 설계와 주요 발견 연구진은 알츠하이머 증상을 보이는 노령 생쥐의 신경세포에 니코틴아미드와 EGCG를 투여했다. 24시간 뒤 형광 추적 기법으로 GTP 수준을 관찰한 결과, 수치가 젊은 세포와 비슷한 수준으로 회복됐다. 연구진은 동시에 자가포식 기능이 다시 활성화되면서 손상된 단백질과 아밀로이드 베타 축적이 줄었고 세포 내 산화 스트레스도 완화됐다고 보고했다. 연구진은 두 성분이 세포의 에너지 대사를 회복시키고 이를 통해 청소 시스템을 정상화해 알츠하이머의 주요 특징인 단백질 축적을 줄이는 연쇄적 변화를 이끌어냈다고 강조했다. 학술적 의의: ‘비약물적 접근’ 가능성 연구진은 이번 결과가 뇌세포 노화의 핵심 원인이 단백질 축적이 아니라 에너지 대사 결핍과 자가포식 기능 상실이라는 점을 보여줬다고 평가했다. 연구 책임자인 그레고리 브루어 박사는 “나이가 들면 뇌의 에너지 수준이 떨어져 세포 청소 기능이 약화한다”며 “에너지를 보충하면 신경세포가 스스로 회복 능력을 되찾는다”고 설명했다. 그는 또 “니코틴아미드와 EGCG처럼 이미 건강보조제로 시판되는 성분을 활용한다면 알츠하이머와 노화성 인지 저하 치료에 새로운 비약물적 접근을 제시할 수 있다”고 강조했다. 한계와 향후 과제연구진은 니코틴아미드가 경구 섭취 시 혈류에서 쉽게 비활성화된다는 기존 연구 결과를 언급했다. 이어 실제 치료제로 활용되려면 투여 방식의 최적화와 장기적인 안정성 검증이 필요하다고 밝혔다. 또한 동물 실험을 넘어 사람을 대상으로 하는 임상시험을 통해 효과와 안전성을 입증해야 한다는 점도 강조했다.
  • 녹차 속 성분이 알츠하이머 막는다?…美 연구진 ‘뇌 청소 기능’ 회복 확인

    녹차 속 성분이 알츠하이머 막는다?…美 연구진 ‘뇌 청소 기능’ 회복 확인

    │UC어바인 연구진, 니코틴아미드·EGCG가 뇌세포 에너지 대사·단백질 제거 기능 개선│자가포식 되살려 아밀로이드 축적 줄여…“비약물 치료 새 가능성” 녹차와 같이 인기 있는 뜨거운 음료 속 천연 성분이 노화한 뇌세포의 ‘자가포식’ 기능을 회복시켜 알츠하이머 예방에 도움을 줄 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 자가포식은 세포가 불필요한 단백질이나 손상된 성분을 스스로 분해·제거하는 일종의 청소 시스템으로 뇌 건강 유지에 핵심 역할을 한다. 20일(현지시간) 미국 심리학·신경과학 전문 매체 사이포스트(PsyPost)는 캘리포니아대 어바인 캠퍼스(UC어바인) 연구진의 최신 논문을 보도했다. UC어바인 연구진은 국제학술지 저로사이언스(GeroScience) 8월 6일 자 논문에서 비타민 B3 유도체인 니코틴아미드(니코틴아마이드·nicotinamide)와 녹차 속 항산화 물질 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)가 뇌세포의 에너지 대사와 단백질 제거 기능을 동시에 개선하는 효과를 보였다고 밝혔다. 연구 배경: 뇌세포 에너지 고갈과 알츠하이머 진행연구진은 알츠하이머병의 대표적 병리 현상인 아밀로이드 베타 단백질의 비정상적 축적보다 노화 과정에서 일어나는 에너지 대사 저하와 자가포식 기능 약화에 주목했다. 특히 세포 내 에너지 분자인 구아노신삼인산(GTP) 감소가 핵심 원인이라는 점을 강조했다. GTP는 세포 내 미토콘드리아에서 생성되며 자가포식 과정을 유지하는 데 필요한 연료다. 연구진은 노화한 신경세포에서 GTP가 줄어들면 손상된 단백질이 축적하고 세포 기능 저하가 가속화된다고 설명했다. 실험 설계와 주요 발견 연구진은 알츠하이머 증상을 보이는 노령 생쥐의 신경세포에 니코틴아미드와 EGCG를 투여했다. 24시간 뒤 형광 추적 기법으로 GTP 수준을 관찰한 결과, 수치가 젊은 세포와 비슷한 수준으로 회복됐다. 연구진은 동시에 자가포식 기능이 다시 활성화되면서 손상된 단백질과 아밀로이드 베타 축적이 줄었고 세포 내 산화 스트레스도 완화됐다고 보고했다. 연구진은 두 성분이 세포의 에너지 대사를 회복시키고 이를 통해 청소 시스템을 정상화해 알츠하이머의 주요 특징인 단백질 축적을 줄이는 연쇄적 변화를 이끌어냈다고 강조했다. 학술적 의의: ‘비약물적 접근’ 가능성 연구진은 이번 결과가 뇌세포 노화의 핵심 원인이 단백질 축적이 아니라 에너지 대사 결핍과 자가포식 기능 상실이라는 점을 보여줬다고 평가했다. 연구 책임자인 그레고리 브루어 박사는 “나이가 들면 뇌의 에너지 수준이 떨어져 세포 청소 기능이 약화한다”며 “에너지를 보충하면 신경세포가 스스로 회복 능력을 되찾는다”고 설명했다. 그는 또 “니코틴아미드와 EGCG처럼 이미 건강보조제로 시판되는 성분을 활용한다면 알츠하이머와 노화성 인지 저하 치료에 새로운 비약물적 접근을 제시할 수 있다”고 강조했다. 한계와 향후 과제연구진은 니코틴아미드가 경구 섭취 시 혈류에서 쉽게 비활성화된다는 기존 연구 결과를 언급했다. 이어 실제 치료제로 활용되려면 투여 방식의 최적화와 장기적인 안정성 검증이 필요하다고 밝혔다. 또한 동물 실험을 넘어 사람을 대상으로 하는 임상시험을 통해 효과와 안전성을 입증해야 한다는 점도 강조했다.
  • 배터리 원료인 ‘이것’…“치매 예방 물질로 급부상” 연구 결과 나왔다

    배터리 원료인 ‘이것’…“치매 예방 물질로 급부상” 연구 결과 나왔다

    이차전지 배터리로 자주 쓰이는 리튬(Li)이 알츠하이머병 예방 및 치료제의 후보로 급부상할 수 있다는 해외 연구 결과가 나왔다. 브루스 얀크너 하버드 의과대학 신경학 교수 연구팀은 7년간의 연구 끝에 최근 리튬 금속 손실이 알츠하이머병 발병과 관련이 있다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 6일(현지시간) 국제 학술지 네이처(nature)에 실렸다. 연구진은 생쥐 실험을 통해 리튬이 부족하면 인지 기능이 약해진다는 점을 알아냈다. 건강한 쥐에게 리튬 함량을 92%까지 줄인 식단을 제공하자 뇌 속 리튬 수치가 낮아지면서 시냅스가 망가지고 기억력도 감퇴한 것이다. 이들 쥐에게 다시 리튬 오로테이트를 투여했더니 기억력이 생후 6개월의 젊은 쥐 수준으로 회복됐다. 리튬 오로테이트는 리튬과 오로트산의 화합물로, 리튬 이온이 세포로 더 잘 스며들도록 돕는다. 리튬은 뇌의 신경세포 간 소통을 원활하게 유지하는 역할을 한다. 이와 함께 세포 찌꺼기를 제거하는 면역세포인 미세아교세포의 활동도 돕는데, 리튬이 부족해지면 이 세포가 제 역할을 하지 못하게 된다. 또 리튬이 부족해지면 알츠하이머병 환자에게서 자주 발견되는 ‘아밀로이드-베타’ 플라크(조각) 형성이 빨라진다. 아밀로이드-베타 플라크는 다시 리튬을 가두어 뇌 기능을 저해하는 악순환을 초래한다. 리튬 손실은 아밀로이드-베타 플라크와 타우 단백질의 엉김도 촉진한다. 이렇게 생긴 덩어리는 신경세포 사이 소통을 방해해 알츠하이머병을 유발하게 된다. 연구진은 이번 연구를 통해 리튬 오로테이트가 쥐의 아밀로이드-베타 플라크와 타우 단백질의 엉김도 억제할 수 있다는 점을 확인했다. 미세아교세포 역시 리튬 오로테이트를 투여하자 아밀로이드-베타 플라크를 훨씬 더 효과적으로 제거했다. 리튬 농도와 인지 기능 간 연관성은 사람을 대상으로 한 비교에서도 드러났다. 연구진은 ▲건강한 사람 ▲초기 인지장애 환자 ▲중증 알츠하이머병 환자 등 노인 세 그룹의 뇌와 혈액에서 금속을 측정했다. 그 결과 초기 인지 장애 환자와 중증 알치하이머병 환자에게서 분석된 27종의 금속 중 리튬 수치만 유의미하게 적었다. 리튬이 알츠하이머병 치료제나 노화 방지 약물로서 잠재력을 지니고 있다는 연구 결과는 이전에도 있었다. 하지만 이번 연구는 리튬이 뇌세포에 수행하는 구체적인 역할, 노년기 리튬 결핍이 노화에 미치는 영향 등을 설명한 첫 사례라는 점에서 의미가 깊다. 체내 리튬 농도를 측정해 알츠하이머병 발병 전부터 위험 요인을 파악할 수 있다는 점도 이번 연구의 성과다. 리튬 오로테이트는 상대적으로 매우 저렴하다는 장점이 있어 현재보다 더 싼 치료제를 개발할 수 있을 거라는 기대감이 커지고 있다. 다만 얀크너 교수는 “리튬이 아직 인간 대상 치료제로 검증되지 않았다”면서 추가 검증 전까지는 리튬 복용을 권장하지는 않겠다고 말했다.
  • “지방분해 유전자 400배 증가”…‘이 과일’ 먹으면 살 덜 찐다

    “지방분해 유전자 400배 증가”…‘이 과일’ 먹으면 살 덜 찐다

    파인애플, 무화과, 키위 등에 풍부한 소화효소 브로멜라인(Bromelain)을 섭취하면 지방분해효소인 리파아제(lipase)가 증가한다는 연구 결과가 나왔다. 튀르키예 에르지예스대 오마르 살라 아흐메드 박사와 이라크 안바르대 나지브 무함마드 후세인 박사팀이 생쥐를 대상으로 실험한 결과, 고지방 식단과 브로멜라인을 함께 먹은 쥐들은 고지방 식단만 먹은 그룹에 비해 체중이 적게 증가했다. 또 브로멜라인은 지방 과다 섭취로 인한 간·콩팥 기능 저하, 이상지질혈증 등 대사장애 개선에 효과적이었다. 해당 연구 결과는 지난 6월 국제학술지 ‘식품 품질 저널(Journal of Food Quality)’에 게재됐다. 연구팀은 생쥐 25마리를 5개 그룹으로 나눠 식단 실험을 진행했다. 그 결과 고지방 식단만 먹은 쥐들은 체중이 급격히 증가하고 간·콩팥 기능 저하를 나타내는 간 효소, 요소질소, 크레아티닌 수치가 현저히 높아졌다. 또 LDL 콜레스테롤, 중성지방 수치가 증가해 이상지질혈증이 나타났다. 반면 고지방 식단과 브로멜라인을 함께 먹은 쥐들은 체중 증가율이 절반 이하로 낮아졌다. 특히 리파아제 유전자의 발현량은 약 428배 증가했으며 혈중 지방 수치와 크레아티닌, 요소질소 수치가 눈에 띄게 개선됐다. 고단백 식단과 브로멜라인을 함께 먹은 경우에도 고단백 식단만 섭취한 그룹보다 크레아티닌과 요소질소 수치가 낮게 나타났다. 다만 이 경우 리파아제 유전자 발현 역시 유의미하게 감소했다. 연구팀은 “과일의 천연 효소인 브로멜라인이 고지방 섭취에 따른 염증반응, 조직손상, 대사저하를 억제하는 것으로 나타났다”며 “고지방 식단과 브로멜라인을 함께 섭취한 그룹에서는 조직 손상이 거의 없거나 정상에 가까웠다”라고 밝혔다. 파인애플은 100g당 약 13mg의 브로멜라인을 함유하고 있으며 특히 줄기 부분에 많다. 브로멜라인은 열에 의해 파괴되기 때문에 파인애플은 통조림보다 생으로 섭취하는 것이 좋다. 브로멜라인뿐만 아니라 비타민C가 풍부한 파인애플은 활성산소를 제거해 노화를 늦추고 면역체계 강화에 도움이 된다. 다만 산도가 높아 과다 섭취할 경우 위장에 부담이 될 수 있으므로 주의해야 한다.
  • 폭염·열대야에도 생체 시계 고장 없는 이유…[달콤한 사이언스]

    폭염·열대야에도 생체 시계 고장 없는 이유…[달콤한 사이언스]

    여름 휴가지로 유명한 싱가포르나 태국, 베트남 등 동남아 지역은 고온다습한 아열대 기후대에 속한다. 최근 낮 기온이 37도에 육박하며, 체감 기온은 그보다 더 높고 밤에도 25도 이하로 기온이 떨어지지 않는 열대야가 계속되고 있어, 아열대 지역을 방불케 한다. 이 때문에 멀리 여행 가지 않고도 동남아 날씨를 느낄 수 있다는 우스갯소리까지 나오고 있다. 무더위에 온몸이 녹아내리는 느낌에, 밤에는 잠을 제대로 이룰 수 없는 상황이 이어지면 생체 시계에 문제가 생기는 것 아닐까 하는 생각이 들기도 한다. 그렇지만, 생체 시계는 24시간 주기로 고장 없이 잘 작동한다. 어떤 원리일까. 일본 이화학연구소(RIKEN) 초학제 이론 및 수리과학 연구센터(iTHEMS), 교토대 유카와 이론물리학 연구소, 카브리 우주 물리·수학 연구소 공동 연구팀은 물리학과 수학을 이용해 생체 시계가 급격한 기온 변화에도 불구하고 일정하게 24시간 주기를 유지하는 이유를 찾아냈다고 30일 밝혔다. 이 연구의 제1 저자인 신조 기보 박사는 현재 국내 대표적인 수리 생물학자 김재경 카이스트 교수가 이끄는 기초과학연구원(IBS) 의·생명 수학그룹에서 연구하고 있다. 이 연구 결과는 수리 생물학 분야 국제 학술지 ‘플로스 계산 생물학’(PLOS Computational Biology) 7월 22일 자에 실렸다. 많은 화학 반응은 온도가 올라가면 속도가 빨라지는 것을 보면, 여름철 야외의 폭염과 에어컨이 작동하는 실내 공간을 오가는 상황처럼 연중 기온 변화 속에서 인체가 어떻게 24시간 주기를 유지하는지는 수수께끼로 남아있다. 생체 시계는 단백질 생성을 코딩하는 mRNA의 주기적 패턴에 의해 작동하며, 이는 특정 유전자가 규칙적으로 켜지고 꺼지는 것을 반복함으로써 발생한다. 진자의 움직임을 수학적으로 시간 변화에 따른 사인파(부드럽게 오르내리는 반복적 패턴)로 표현할 수 있는 것처럼, mRNA 생성과 감소 리듬도 마찬가지로 설명될 수 있다. 이에 연구팀은 mRNA 수준에서 규칙적인 상승과 하강을 설명하기 위해 물리학을 활용해 mRNA 변화 동역학을 모형화했다. 이에 따르면, 더 높은 온도에서 mRNA 수준은 더 빨리 상승하고 천천히 감소하지만, 한 주기의 지속 시간은 일정하다는 것을 보여주고, 고온에서는 비대칭적이고 왜곡된 파형으로 표현됐다. 연구팀은 높은 기온에서 유전자 활동 리듬의 형태가 미묘하게 변하는 ‘파형 왜곡’ 현상을 통해 생체 주기의 안정성이 유지된다고 설명했다. 연구팀은 이 모델이 실제 생물체에서 작동하는지 확인하기 위해 초파리와 생쥐로 실험했다. 그 결과, 더 높은 기온에서 동물들의 생체 주기는 예측된 파형 왜곡이 발견됐다. 이런 파형 왜곡이 생체 시계의 온도 보상에서 핵심이고, 각 주기에서 mRNA 수준 감소가 느려지는 것으로 확인됐다. 연구를 이끈 구로사와 겐 박사는 “이번 연구 결과는 파형 왜곡이 생체 시계가 기온 변화에도 불구하고 정확하게 동기화된 상태를 유지하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 보여준다”며 “생체 시계 유전자의 파형 왜곡 정도는 수면 장애, 시차 적응, 노화가 우리 내부 생체 시계에 미치는 영향을 더 잘 이해할 수 있게 하는 바이오 마커”라고 설명했다.
  • 먹방 즐겨보다간 어느새 ‘뚱뚱이’ 된다 [사이언스 브런치]

    먹방 즐겨보다간 어느새 ‘뚱뚱이’ 된다 [사이언스 브런치]

    요즘 공중파 방송은 물론 OTT 프로그램, 쇼츠 할 것 없이 가장 많이 눈에 띄는 콘텐츠는 다름 아닌 ‘음식’에 관한 것이다. ‘먹방’(먹는 방송) 전성시대라고 해도 과언이 아니다. 그러다 보니, ‘음식 포르노’라는 비판까지 나오고 있다. 저녁 식사를 마치고 시간이 한참 지난 뒤 먹방을 보고 있노라면, 자기도 모르게 라면을 끓이거나, 치킨을 주문한 경험은 누구나 한 번쯤 있었을 것이다. 이런 상황에서 미국 베일러 의대, 텍사스 아동병원, 뉴욕주립대 의대 공동 연구팀은 다른 사람들이 음식을 맛있게 먹는 모습을 보면 배고픔이 없더라도 과식으로 이어지기 쉽다고 17일 밝혔다. 이 연구 결과는 지난 12~15일 미국 샌프란시스코에서 열린 내분비학회 연례 콘퍼런스 ‘ENDO 2025’에서 발표됐다. 연구팀은 생쥐 14마리를 두 집단으로 나눠, 한쪽은 실험 전날 밤에 음식을 주지 않고, 다른 쪽은 정상적으로 식사를 하도록 했다. 생쥐들은 유전적 정보와 부모 정보에 따라 짝지어졌으며, 두 집단은 물리적 접촉 없이 서로를 바라볼 수 있는 근접 공간에 별도로 배치했다. 연구팀은 일반 사료, 고지방식, 설탕물을 사용해 실험 기간 생쥐가 먹은 음식의 양을 시간 단위로 측정했다. 또 연구팀은 생쥐들에게 실험 15분 전에 9% 식염수 0.1㎖, D1 도파민 수용체(DRD1) 억제제, D2 도파민 수용체(DRD2) 억제제를 주사한 뒤 음식 섭취량을 조사했다. 연구 결과, 실험 전 사료를 먹어 배가 부른 상태의 생쥐는 금식한 동료가 밥을 먹는 모습을 관찰하면 일반 사료나 고지방식은 먹지 않았지만, 설탕물을 계속 섭취하는 것이 관찰됐다. 두 번째 실험에서 식염수 주사를 맞은 생쥐들은 마찬가지로 동료가 식사하는 모습을 보면서 설탕물을 계속 섭취했지만, 도파민 수용체 억제제 주사를 맞은 생쥐들은 다른 개체가 음식을 먹는 모습을 보고도 섭식 행동을 하지 않았다. 이에 대해 연구팀은 동물들이 다른 개체가 음식을 먹는 모습을 단순히 보는 것만으로도 과식을 유발할 수 있으며, 이는 먹는 모습을 보는 것으로 도파민 신호전달 네트워크가 자극되기 때문이라고 설명했다. 연구를 이끈 용 수 베일러 의대 교수(아동 영양학)는 “미디어와 사회적 환경에서 유발되는 이런 유형의 행동은 음식이 풍부하고 먹방이나 음식 관련 소셜 미디어가 흔한 오늘날 세상에서 매우 관련이 깊다”며 “이런 패턴을 인식하는 것이 비만의 주요 요인인 과식을 더 의식적으로 관리하는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.
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